Während die 3D-Drucktechnologie auch Einzug in Privathaushalte findet, entwickelt sich der Markt für Lasertechnologien im privaten Sektor nur sehr langsam. Bei den CO2- und Diodenlasern liegt das vor allem am großen Bauvolumen sowie der Gefahr, die durch Emissionen von VOC und Partikel ausgeht. Für freigesetzte Schadstoffe gibt es zwar Lösungen in Form von Abluftsystemen, allerdings bieten nur Systeme auf industriellem Standard die nötige Effizienz. In diesem Review schauen wir uns das BOFA AD 350 näher an und bedanken und an dieser Stelle für die Bereitstellung und der außergewöhnlichen Hilfsbereitschaft durch die Firma modico graphic systems (modico-graphics.de).
3D-Druck und 3D-Lasergravur/-schnitt sind zwei völlig unterschiedliche Technologien, haben aber eine Gemeinsamkeit: Die Emission von VOCs und Partikel. Bei Lasergeräten werden zusätzlich Rauch und Gase freigesetzt, was ein vernünftiges Abluftsystem unerlässlich macht. Allerdings ist nicht jedes Abluftsystem für jeden 3D-Drucker oder jedes Lasergerät geeignet. Neben der Leistung spielen auch die kombinierten Filter und deren Klassifizierung eine entscheidende Rolle. Das BOFA AD 350 ist ein speziell für solche Anwendungen ausgelegtes Abluftsystem, das für gewerbliche Kunden bei modico graphic systems (modico-graphics.de) erworben werden kann.
Die Einhausung
Der erste Schritt zu einem sicheren Betrieb eines Lasergeräts ist die Anschaffung einer passenden Einhausung. Diese minimiert zu einem das Verletzungsrisiko und hält Schadstoffe und Gerüche in Grenzen, wenn die Abluft mittels Ventilator oder Turbine nach Außen abgeführt wird. Sowohl beim Abführen nach Außen als auch beim Betrieb in geschlossene Räume empfiehlt sich der Einsatz eines geeigneten Filtersystems. Ein weiterer Vorteil von Einhausungen ist, dass durch leistungsstarke Absauganlagen ein gewisser Unterdruck erzeugt wird, was die Effizienz steigert.
Effizienz
Die meisten Besitzer eines Dioden- CO2- oder Fasenlasers nutzen einen Ventilator oder eine Turbine, um die schädliche Emissionen nach Außen abzuführen. Schäden an der Umwelt werden dabei in Kauf genommen. Einige dieser Anwender haben diese Möglichkeit nicht und betreiben Lasergeräte in geschlossene Räume. Bei Glas- oder Metallgravuren fällt teilweise noch nicht einmal auf, dass schädliche VOC oder Partikel emittiert werden, da die Rauch- und Gasentwicklung gering ist. Dennoch verunreinigen diese Schadstoffe die Luft und gefährden die Gesundheit von Personen in diesem Umfeld. Aus Kostengründen entscheiden sich viele Anwender für einfache Filtersysteme oder für sogenannte Laserfilter, die für 300-900 EUR zu haben sind. Diese haben aber einige Nachteile wie eine viel zu geringe Leistungsaufnahme sowie schwache Filter, die z.B. beim Schnitt von Holz nach wenigen Betriebsstunden übersättigt sind. Auch Alternativen wie ein BOFA Print Pro 3, dass für 3D-Drucker ausgelegt ist, ist für den Einsatz an einem Lasergerät völlig ungeeignet.
Wir haben uns aus Kostengründen zunächst für ein BOFA Pro Print 3 Filtersystem entschieden, das eigentlich für den 3D-Druck konzipiert ist. Zusätzlich haben wir den Fehler gemacht die Abluft dem Gehäuse wieder zuzuführen, da wir der Annahme war, dass sich die Luft in einem geschlossenen Kreislauf immer wieder reinigt, bis kein Geruch mehr vorhanden ist. Die für dieses große Lasergehäuse schwache Ansaugleistung des BOFA Print Pro 3 der Rückkopplung durch die Zuluft machten es uns unmöglich einen gewissen Unterdruck zu erreichen. Zudem ist der Filter beim Holzschnitt nach wenigen Stunden zugelaufen bzw. gesättigt gewesen.
Die Folge war eine extrem starke Rauchentwicklung, die nicht nur gesundheitsschädigend ist, sondern auch in einem Brand enden kann. Aber warum entstand dermaßen viel Rauch? Es könnte an einem zu trockenem oder zu feuchtem Holz liegen, aber auch an der Zusammensetzung. Des Weiteren hängt die Rauchentwicklung auch stark von den Parametern ab. Das Holz wird nämlich mit der Breite des Fokus, der Tiefe des Werkstücks und der Länge des Schnittes verbrannt. Die entstehende Holzmenge wird dann in Gas umgewandelt. Achtung, da hier auch eine Verpuffungsgefahr entstehen kann! Daher sollte man auf einen Durchgang bei langsamer Geschwindigkeit und wenig Leistung verzichten und den Laser so eingestellt, dass mehrere Durchgänge bei höherer Geschwindigkeit und mehr Leistung verfahren werden. Das bringt deutlich bessere Ergebnisse und weniger Rauch bzw. Gase.
Die geruchlose Gefahr
Es ist wichtig zu wissen, dass es hier nicht nur um den sichtbaren Rauch oder um Gase geht, sondern auch um Feinstaub, der bei einer Gravur oder bei einem Schnitt von Materialien wie Acryl oder Edelstahl freigesetzt wird. Nur weil etwas geruchlos erscheint, heißt es nicht, dass man es nicht inhaliert und so die Lunge und andere Organe schädigt. Wir sind immer wieder darüber erstaunt, wie rücksichtslos auf manchen Portalen und Videos mit dem Thema umgegangen wird. Die luftgetragenen Schadstoffe von einem Laserprozess sind extrem gesundheitsschädlich. Und die Verwendung einer ungeeigneten Absaugung ist brandgefährlich. Insbesondere dann, wenn die Abluft nicht außerhalb des Arbeitsbereichs abgeführt werden kann. Und ein Filtersystem wie das Print Pro 3 ist für solche Laseranwendungen absolut ungeeignet, da die Filter nicht dafür ausgelegt sind und die Leistung nicht einmal ansatzweise dafür ausreicht, einen ausreichenden Volumenstrom sowie einen hohen Unterdruck zu erzeugen. Zudem ist der Vorfilter dafür absolut ungeeignet und setzt sich dermaßen zu, dass das gesamte Filterpaket innerhalb weniger Stunden unbrauchbar wird.
BOFA AD 350
Wenn man sich für ein Filtersystem entscheidet, sollte man zu einem professionellen Gerät greifen, das für die entsprechende Applikation, Materialabtrag und Schadstoffe ausgelegt ist. Das BOFA AD350 erfüllt die Mindestanforderungen und reicht für einen Laser dieser Art (70W und 400x400mm) vollkommen aus. Mit einem Ansaugstutzen von 75mm Durchmesser und einem doppelt so hohen Volumenstrom wie das BOFA Print Pro 3 eignet es sich wunderbar, um sich der Staubentwicklung eines Lasergeräts entgegenzustellen. Zudem ist der Feinfilter auf exakt diese Anwendung ausgelegt. Somit entsteht kein Rauch mehr während einem Schnitt und die entstehenden Gase werden effektiv gefiltert. Durch den Unterdruck wird übrigens auch die Schmauchspurbildung reduziert. Das Filtersystem BOFA AD 350 arbeitet als Umluft-Absaugung. Die abgesaugte Luft wird gereinigt und an die Raumluft abgegeben. Das Gerät kann für gewerbliche Käufer bei modico graphic systems (modico-graphics.de) erworben werden.
Es wäre allerdings wünschenswert, wenn BOFA bei seinem AD350 einen Vorfilter mit G4 Klassifizierung für grobe Partikel, die z.B. beim Holzschneiden entstehen, in das System integrieren würde. Ansonsten können grobe Partikel wie die von Holz über den teuren HEPA Filter direkt zum Aktivkohlefilter gelangen und das System wesentlich schneller sättigen. Die Komponenten für ein typisches Filtersystem für Lasergerätes setzen sich wie folgt zusammen:
- Vorfilter: G4
- Feinfilter: F9
- HEPA Filter: H14
- Aktivkohle-Fühlung: 10kg
Der Vorfilter spielt eine wichtige Rolle dabei, größere Partikel abzufangen und somit die Lebensdauer der feineren Filter zu verlängern. Dadurch wird die Effizienz des Filtersystems insgesamt verbessert. Der Feinfilter hält den etwas feineren Staub vom hochwertigen Kohlefilter fern. HEPA-Filter sind im Wesentlich für das Abfangen schädlicher Mikropartikel zuständig. Der Aktivkohleschichten ist für die gasförmigen Schadtstoffe zuständig, die bei Laseranwendungen entstehen.
Chemiefilter sind darauf ausgelegt, bestimmte Chemikalien wie Säuren und organische Dämpfe zu neutralisieren, die als Nebenprodukte von Lasergravur- und -schneidgeräten entstehen können. Dadurch helfen sie, die Luftqualität zu verbessern und potenziell schädliche Substanzen zu entfernen.
Man könnte demnach auch im BOFA System z.B. kurz vor dem Ansaugstuzen einen Vorfilter G4 einbauen und sich eine große Rolle davon kaufen und mehrere Stücke zurechtschneiden. Allerdings läuft man dann Gefahr, die Effizienz des Systems zu verringern. Das muss man vorher testen. Denn der kleine 75×75 mm Filter am Eingang des Absaugkanals läuft nach wenigen Sekunden voll und verstopft verringert dadurch den Volumenstrom. Aber auch ohne G4 Vorfilter ist das System im Vergleich zu einem Absuagsystem für 3D-Drucker sehr gut für Laseranwendungen aufgestellt. Das liegt daran, dass eine vernünftige Staubfilter stattfindet, was bei einem System für 3D-Drucker nicht der Fall ist.
Bei der Verwendung eines zusätzlichen Filters mit einer Klassifizierung von G4 verschlechtert sich die Effizienz des Absaugsystems. Eine Folge davon können Schmauchspuren bei einem Holzschnitt sein. Leistet
Das AD 350 ist großzügig dimensioniert, wodurch gute Filerstandzeiten erzielt werden können. Kleinere Systeme wie das BOFA AD Access sind für größere Lasergeräte weniger gut geeignet, da die Filter bereits nach 10-20 Stunden gesättigt sind. Grundsätzlich tauscht man die Filter beim BOFA AD 350 einmal im Halbjahr. Das hängt vom Anwendungsfall ab. Wer neben dem Holzschnitt z.B. Aluminium graviert, der wird die Filter kaum belasten. Der Prefilter sollte dagegen öfters getauscht werden, um die hochwertigeren Filter (HEPA-Filter und Aktivkohle) weniger zu belasten. Denn vor allem die Aktivkohlefilter sind bei vollen Vorfiltern schnell gesättigt. Daher sollte der Vorfilter öfters überprüft werden.
Das Ergebnis mit dem BOFA AD 350 ist auch nach über 30 Stunden betriebszeit eine stets saubere Luft. Absolut kein Vergleich zu den günstigen Geräten aus Fernost oder Alternativen wie den BOFA Print Pro 3, der nicht für Laseranwendungen ausgelegt ist. Übrigens führt nur rund 50% der Anwender die Luft nach draußen. Auch wenn das durch unzählige Influenzer und Anwender anders suggeriert wird. Die andere Hälfte der Absauganwender führt die Abluft wieder in den Raum zurück. So zumindest sind die Erfahrungswerte von Shop Modico-graphics.
Ozon
Holz wird bei einem Laserprozess nicht direkt verbrannt, sondern verwandelt sich schnell in Rauch und verdampft. Riechen tut es dennoch wie verbranntes Holz. Aber auch dafür gibt es eine Lösung in Form von sogenannten Ozongeneratoren. Ozon ist ein natürlicher Bestandteil der Luft und hat im Prinzip eine geruchsreinigende Aufgabe in der Atmosphäre. Deshalb auch der Name der Geräte, da diese Ozon erzeugen. Die Geräte werden oft auch in Gebrauchtwagen eingesetzt, um z.B. Zigarettengeruch zu neutralisieren. Packt man nun die unangenehm riechenden Teile in eine Kiste mit einem Ozongenerator, wir der Geruch nach einer bestimmten Zeit neutralisiert. Dabei wird durch die oxidierende Wirkung des Ozons die verschiedenen Geruchsstoffe in geruchsneutrale Stoffe umgewandelt. Auch keime und geruchsverursachende Bakterien werden so abgetötet. Diese Geräte sind nicht mit den typische Luftreinigern zu verwechseln, die Raumluft durch mehrere Filter filtern. Diese Filter reinigen die Luft vor Partikeln, Feinstaub und mithilfe eines Aktivkohlefilters gegebenenfalls auch vor Gerüchen. Ozon kann allerdings die Lungenfunktion beeinträchtigen und sollte deshalb nur in einem geschlossenem Behälter samt gelasertem Material verwendet werden.
Fazit
Wer sein Lasergerät in geschlossenen Räumen betreibt, sollte auf keinen Fall auf Absaugsystem verzichten. Einige Hersteller vertreiben auf diversen Plattformen günstige Absaugsysteme für unter 1000 EUR. Leider erfüllte keines dieser Geräte unsere Kriterien hinsichtlich der Effizienz bei der Absaugung. Die Filter waren entweder nach wenigen Holzschnitt-Durchgängen verstopft oder erzeugten einen zu geringen Unterdruck. Das BOFA AD350 eignet sich für ein Lasergerät mit einer Arbeitsfläche von 400×400 mm vervorragend. Mit einem Ansaugstutzendurchmesser von 75 mm und einer hohen Absaugleistung erzeugt es einen sehr hohen Unterdruck und hält damit die Umgebungsluft sauber. Das Absaugsystem verfügt über mehrere Leistungsstufen und bietet eine sehr gute Filterkombination bestehend aus Feinstaubfilter, HEPA-Filter und Aktivkohle.